(57)【要約】【課題】  改善された内部接着力を有する非対称多層絶縁性フィルムの提供。【解決手段】  改善された内部接着力を有する非対称多層絶縁性フィルムは、ポリイミド層と高温結合層を結合して作製され、該高温結合層は、ポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］（ＰＦＡ）を含む高温基本重合体から誘導される。該ポリイミド−高温結合層積層体はまた任意選択的に、高温結合層に直接結合したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含んでよい。さらに、より効果的にポリイミド・コア層を高温結合層に結合するために、ポリイミド高温結合層積層体を、ポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）接着性下塗剤層に接着してもよい。このタイプの下塗剤層はまた、ポリイミドの金属ワイヤまたは金属層に対する結合性を助けるために、ポリイミド対金属結合層として使用してもよい。【選択図】  図１
2005035300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤまたはケーブルを包装するために、または電子回路部品を支持するために有益な誘電性基材であって、該基材が、
（ａ）以下の厚み、すなわち、８、１０、１２、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、７５、８０、９０、９５、１００、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５および１５０ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（および、それら２つの厚みも含める）の範囲の厚みを有するポリイミド層；ならびに、
（ｂ）以下のｉ、ii、iii  を有する高温結合層；
ｉ．以下の厚み、すなわち、０．２５、０．５、０．７５、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２および２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（および、それら２つの数も含める）の厚み；
ii．以下の温度、すなわち、２２０、２２５、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、２９５、３００、３０５、３１０、３１５および３２０℃のうちの任意の２つの温度の間（および、それら２つの温度も含める）の融点；ならびに、
iii．ＰＴＦ基本重合体の全量を基準として、以下の重量パーセント、すなわち、４０、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９および１００重量パーセントのうちの任意の２つの重量パーセントの間（および、それら２つの重量パーセントも含める）の濃度範囲のポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］（ＰＦＡ）を含む高温基本重合体を含み、該高温基本重合体が、任意選択的にＰＴＦ基本重合体の全量を基準として、以下の重量パーセント、すなわち、０、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５および６０重量パーセントのうちの任意の２つの重量パーセントの間（および、それら２つの重量パーセントも含める）の範囲の量のポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）と混合されていてもよい高温基本重合体を含む高温結合層；
を含むことを特徴とする誘電性基材。
【請求項２】
以下の厚み、すなわち１、２、５、７、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、７５、１００、１５０および２００ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（および、それら２つの厚みも含める）の範囲にある厚みを有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の外側層をさらに含み、該外側層が高温結合層に隣接することを特徴とする請求項１に記載の誘電性基材。
【請求項３】
前記外側層が部分的または全体的に焼結されたことを特徴とする請求項２に記載の誘電性基材。
【請求項４】
ポリイミド層に隣接し、高温結合層とは反対側にポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層をさらに含み、該ＰＴＭ結合層が、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、または１００重量パーセントのポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）を含むＰＴＭ基本重合体を有し、該ＰＴＭ基本重合体が、任意選択的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］（ＰＦＡ）、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）およびそれらの誘導体または共重合体からなる群から選択される第二の共重合体と混合されていてもよく、かつ該ＰＴＭ結合層が以下の厚み、すなわち、０．２５、０．３、０．４、０．５、０．７５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２２および２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（およびそれら２つの数も含める）の厚みを有することを特徴とする請求項１に記載の誘電性基材。
【請求項５】
ポリイミド層に隣接し、高温結合層とは反対側にポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層をさらに含み、該ＰＴＭ結合層が、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、または１００重量パーセントのポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）を含むＰＴＭ基本重合体を有し、該ＰＴＭ基本重合体が、任意選択的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］（ＰＦＡ）、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）およびそれらの誘導体または共重合体からなる群から選択される第二の共重合体と混合されていてもよく、かつ該ＰＴＭ結合層が以下の厚み、すなわち、０．２５、０．３、０．４、０．５、０．７５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２２または２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（およびそれら２つの数も含める）の厚みを有することを特徴とする請求項２に記載の誘電性基材。
【請求項６】
ポリイミド・コア層と高温結合層との間に接触して置かれた接着性下塗剤層をさらに含み、該接着性下塗剤層が、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、１００重量パーセントのポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）を含む接着性下塗剤基本重合体を有し、該接着性下塗剤基本重合体が、任意選択的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ[テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)］（ＰＦＡ）、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）およびそれらの誘導体または共重合体からなる群から選択される第二の共重合体と混合していてもよく、かつ該ＰＴＭ結合層が、以下の厚み、すなわち、０．２５、０．３、０．４、０．５、０．７５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２２または２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（およびそれら２つの厚みも含める）の厚みを有することを特徴とする請求項１に記載の誘電性基材。
【請求項７】
ポリイミド・コア層と高温結合層との間に接触して置かれた接着性下塗剤層をさらに含み、該接着性下塗剤層が、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、１００重量パーセントのポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）を含む接着性下塗剤基本重合体を有し、該接着性下塗剤基本重合体が、任意選択的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ［アルキルビニルエーテル］）（ＰＦＡ）、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）およびそれらの誘導体または共重合体からなる群から選択される第二の共重合体と混合していてもよく、かつ該ＰＴＭ結合層が、以下の厚み、すなわち、０．２５、０．３、０．４、０．５、０．７５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２２または２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（およびそれら２つの厚みも含める）の厚みを有することを特徴とする請求項２に記載の誘電性基材。
【請求項８】
ポリイミド・コア層と高温結合層との間に接触して置かれた接着性下塗剤層をさらに含み、該接着性下塗剤層が、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、１００重量パーセントのポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）を含む接着性下塗剤基本重合体を有し、該接着性下塗剤基本重合体が、任意選択的にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ[テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)］（ＰＦＡ）、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）およびそれらの誘導体または共重合体からなる群から選択される第二の共重合体と混合していてもよく、かつ該ＰＴＭ結合層が、以下の厚み、すなわち、０．２５、０．３、０．４、０．５、０．７５、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２２または２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（およびそれら２つの厚みも含める）の厚みを有することを特徴とする請求項４に記載の誘電性基材。
【請求項９】
ポリイミド対金属（ＰＴＭ）基本重合体が、本質的にポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）からなることを特徴とする請求項４に記載の誘電性基材。
【請求項１０】
接着性下塗剤基本重合体が、本質的にポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）からなることを特徴とする請求項５に記載の誘電性基材。
【請求項１１】
持続的でヒートシール可能な電気絶縁体を与えるために、さらに電線または電気ケーブル用の包装材料として用いることを特徴とする請求項１に記載の誘電性基材。
【請求項１２】
持続的でヒートシール可能な電気絶縁体を与えるために、さらに電線または電気ケーブル用の包装材料として用いることを特徴とする請求項２に記載の誘電性基材。
【請求項１３】
持続的でヒートシール可能な電気絶縁体を与えるために、さらに電線または電気ケーブル用の包装材料として用いることを特徴とする請求項３に記載の誘電性基材。
【請求項１４】
持続的でヒートシール可能な電気絶縁体を与えるために、さらに電線または電気ケーブル用の包装材料として用いることを特徴とする請求項４に記載の誘電性基材。
【請求項１５】
持続的でヒートシール可能な電気絶縁体を与えるために、さらに電線または電気ケーブル用の包装材料として用いることを特徴とする請求項５に記載の誘電性基材。
【請求項１６】
さらに電子回路の支持体として用いることを特徴とする請求項１に記載の誘電性基材。
【請求項１７】
さらに電子回路の支持体として用いることを特徴とする請求項２に記載の誘電性基材。
【請求項１８】
さらに電気回路の支持体として用いることを特徴とする請求項４に記載の誘電性基材。
【請求項１９】
さらに電子回路の支持体として用いることを特徴とする請求項５に記載の誘電性基材。
【請求項２０】
高温結合層および隣接する接着性下塗剤層が、２、３、４、５、６、７、８、９または１０ポンド／線インチ以上の結合力を有することを特徴とする請求項４に記載の誘電性基材。
【請求項２１】
請求項１に記載の誘電性基材が、電気絶縁性テープの形態であり、該テープがワイヤまたはケーブルの周囲に巻き付けられていることを特徴とする電気絶縁性ワイヤまたは電気絶縁性ケーブル。
【請求項２２】
請求項１に記載の誘電性基材が、電気絶縁性テープの形態であり、該テープがワイヤまたはケーブルの周囲に巻き付けられていることを特徴とする電気絶縁性ワイヤまたは電気絶縁性ケーブル。
【請求項２３】
請求項４に記載の誘電性基材が、電気絶縁性テープの形態であり、該テープがワイヤまたはケーブルの周囲に巻き付けられていることを特徴とする電気絶縁性ワイヤまたは電気絶縁性ケーブル。
【請求項２４】
請求項５に記載の誘電性基材が、電気絶縁性テープの形態であり、該テープがワイヤまたはケーブルの周囲に巻き付けられていることを特徴とする電気絶縁性ワイヤまたは電気絶縁性ケーブル。
【請求項２５】
電気絶縁性ワイヤまたは電気絶縁性ケーブルが、電気絶縁性テープの形態であり、該テープが該ワイヤまたは該ケーブルの周囲に少なくとも５０から１００％重なり合わせて巻き付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電気絶縁性ワイヤまたは電気絶縁性ケーブル。
【請求項２６】
ポリイミド層がさらに、二酸化炭素を発生する炭酸塩、水和水を含む無機物類、および分解の際に炭素質または他の伝導性副生物を生じることなく分解するポリマー類からなる群から選択される材料を含むことを特徴とする請求項１に記載の基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、電気伝導性材料を担持、絶縁および／または保護するために有益な多層基材、特に（ｉ）航空宇宙用途、高電圧機械装置または他の高性能（電気的）絶縁型用途におけるワイヤ（またはケーブル）；および／または（ii）高速デジタル用途または同様なタイプの用途における電子回路部品に関する。より具体的には、本発明の多層基材は、少なくとも一つのポリイミド・コア層および少なくとも一つのフッ素重合体高温結合層を有し、これらが共同して、有利な機械的、熱的、電気的特性を一般的に与える。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）の共重合体であるＦＥＰを有するポリイミド層を含み、片面または両面上が被覆され、そしてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）重合体の外側表面層を有する、積層複合材料を開示する。
【０００３】
特許文献２は、フッ素重合体層間にポリイミド内側層を含むヒートシール可能な、高温積層複合材料を開示する。そして、該材料中のフッ素重合体層は、１〜２０重量％の微粉化した無機顔料材料を有する。
【０００４】
特許文献３は、ポリイミド層およびＰＴＦＥとフッ素化共重合体の混合物を含む単一または複数の層を有する絶縁性包装を開示する。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３，６１６，１７７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６２８，００３号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２３８，７４８号明細書
【特許文献４】米国特許第２，８３３，６８６号明細書
【特許文献５】米国特許第２，９４６，７６３号明細書
【特許文献６】米国特許第４，７４２，０９９号明細書
【特許文献７】米国特許出願第１０／１５０，２３３号明細書
【特許文献８】米国特許出願第０９／８４８，８９５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、改善された内部接着力を有する非対称多層絶縁性フィルムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多層組成物は、以下に示すように、少なくとも２つの層を有し、そして追加的に任意の層を含んでもよい。すなわち、
ｉ．ポリイミド・コア層；
ii．ＴＦＥとパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＦＡ）の共重合体を含み、任意選択的にポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（「ＦＥＰ」）と混合していてもよい基本重合体を有するフッ素重合体高温結合層；
iii．任意選択的に、ポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（「ＦＥＰ」）基本重合体（一般的に、ポリイミド・コア層を伝導性金属に結合させるのに有益）を含むポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層；
iv．任意選択的に、ポリ（テトラフルオロエチレン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）（「ＦＥＰ」）基本重合体を含む接着性下塗剤層（一般的に、（ii）中の高温フッ素重合体結合層を（ｉ）中のポリイミド・コア層に結合するのに有益）；
ｖ．任意選択的に、ポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）基本重合体（一般的に、最外層として有益）を有する、（全体的または部分的に）焼結した樹脂を含む外側層。
【０００８】
上記「ii」に記載される高温結合層（任意選択的に、上記「iv」に記載される接着性下塗剤層と組み合わせる。）は、一般的に一緒に使用されると、誘電性基材に層間剥離に対する改善された抵抗性を与える。改善された層間剥離抵抗性、特にポリイミド・コア層（上記「ｉ」として記載される。）と任意選択された外側焼結フッ素重合体層（上記「ｖ」として記載される。）の間の該抵抗性は、積層系の機械的な擦り磨耗および切断に対する改善された抵抗性を与えることが発見された。そのような改善された（層間剥離および擦り磨耗に対する）抵抗性は、航空機ワイヤの絶縁等の応用において、非常に重要となりうる。また、全体的に改善された（直接または間接の）外側層とポリイミド層の間の結合力によって、本発明の基材は一般的に、（望まれない）外部層の（内部絶縁層からの）層間剥離を起こさずに、ワイヤからより容易に剥ぎ取れる。さもなければ、さらにワイヤの剥離を要するだろう。
【０００９】
本発明の目的のために、以下の定義が意図されている。
【００１０】
１．ここで使用される「基本重合体」とは、組成物中に存在するすべての重合体
のうちの主要な重合体成分（少なくとも５０，５５、６０、６５、７０、７５、８
０、８５、９０、９５または１００重量パーセント）を意味することが意図されている。
【００１１】
２．「ＰＦＡ」とは、ポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］であって、それらの変形物または誘導体を含み、全ポリマーの少なくとも５０、６０、７０、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９または約１００重量パーセントを表す以下の部分を有することを意味することが意図されている。
【００１２】
【化１】
2005035300.tif 000003
【００１３】
ここで、Ｒ１はＣｎＦ２ｎ+１であり、ｎは１以上の任意の自然数であり、２０より大きいものまで含み、典型的にはｎは１から３に等しい。
【００１４】
ここで、ｘおよびｙはモル分率であり、ｘは０．９５から０．９９の範囲にあり、典型的には０．９７であり、ｙは０．０１から０．０５の範囲にあり、典型的には０．０３である。
【００１５】
そして、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８で表現されるメルトフローレイトが、１から１００（ｇ／１０分）の範囲にあり、好ましくは１から５０（ｇ／１０分）、より好ましくは２から３０（ｇ／１０分）、もっとも好ましくは５から２５（ｇ／１０分）である。
【００１６】
３．「ＦＥＰ」とは、ポリ（テトラフルオロエチレン−co−ヘキサフルオロプロピレン）［ポリ（テトラフルオロエチレン−co−ヘキサフルオロプロピレン）共重合体としても知られている。］であって、全部または一部がテトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンから誘導され、それらの変形物または誘導体も含み、全重合体の少なくとも５０、６０、７０、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９または約１００重量パーセントを表す以下の部分を有することを意味することが意図されている。
【００１７】
【化２】
2005035300.tif 000004
【００１８】
ここで、ｘおよびｙはモル分率であり、ｘは０．８５から０．９５の範囲にあり、典型的には０．９２であり、ｙは０．０５から０．１５の範囲にあり、典型的には０．０８である。
【００１９】
そして、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８で表現されるメルトフローレイトが、１から１００（ｇ／１０分）の範囲にあり、好ましくは１から５０（ｇ／１０分）、より好ましくは２から３０（ｇ／１０分）、もっとも好ましくは５から２５（ｇ／１０分）である。
【００２０】
本発明に使用される該ＦＥＰ共重合体は、直接的または間接的に、（ｉ）５０、５５、６０、６５、７０または７５％から、約７５、８０、８５、９０または９５％のテトラフルオロエチレン；および（ii）５、１０、１５、２０または２５％から、約２５、３０、３５、４０、４５または５０％（一般的には７から２７％）のヘキサフルオロプロピレンより誘導できる。そのようなＦＥＰ共重合体は、よく知られており、特許文献４および特許文献５に記載されている。
【００２１】
４．「ＰＴＦＥ」とは、ポリテトラフルオロエチレンであって、それらの変形物または誘導体も含み、全部または一部がテトラフルオロエチレンから誘導され、そして全ポリマーの少なくとも５０、６０、７０、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９または約１００重量パーセントを表す以下の部分を有することを意味することが意図されている。
【００２２】
【化３】
2005035300.tif 000005
【００２３】
ここで、ｘは５０と５００，０００の間の任意の自然数に等しい。
【００２４】
５．「ＥＴＦＥ」とは、ポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）であって、それらの変形物または誘導体を含み、全部または一部がエチレンおよびテトラフルオロエチレンから誘導され、そして全ポリマーの少なくとも５０、６０、７０、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９または約１００重量パーセントを表す以下の部分を有することを意味することが意図されている。
【００２５】
【化４】
2005035300.tif 000006
【００２６】
ここで、ｘおよびｙはモル分率であり、ｘは０．４０から０．６０の範囲にあり、典型的には０．５０であり、ｙは０．４０から０．６０の範囲にあり、典型的には０．５０である。
【００２７】
そして、ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８で表現されるメルトフローレイトが、１から１００（ｇ／１０分）の範囲にあり、好ましくは１から５０（ｇ／１０分）、より好ましくは２から３０（ｇ／１０分）、もっとも好ましくは５から２５（ｇ／１０分）である。
【００２８】
本発明に従った非対称多層複合材料は、一般的には電気伝導体、特に電線および電気ケーブルを絶縁するために有益であり、一般的には、ポリイミド層を少なくとも一層のフッ素重合体層と結合することによって製造できる。
【００２９】
ある実施態様では、金属対ポリイミド（「ＰＴＭ」）結合層、ポリイミド・コア層および接着性下塗剤層は、三層フィルムを形成し、ここではフッ素重合体層が、水溶性分散体としてポリイミド層の上に各々被覆される。さらに、高温結合層は、一般的に、この三層積層品の片面に（同様に水溶性分散体によって）塗布される。生じた四層の誘電性基材は、次いでテープ状に切断され、そしてワイヤ、ケーブルまたは他の電気伝導体の周囲に螺旋状に巻き付けることができる。その後、ＰＴＦＥ基本重合体層を含む外側層は、多孔性の焼結可能な積層テープとして個別に適用でき、次いで一般的に高温下で、部分的または全体的に焼結（およびヒートシール）して全体的または部分的に緻密化でき、そして該ＰＴＦＥ外側層を本発明の他の層に付着させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
図１に説明される実施態様では、本発明に従った多層ポリイミドとフッ素重合体基材１４が、ワイヤまたはケーブル２の周囲を密封する。この実施態様では、ポリイミド・コア層６は、一般的に誘電性基材に、高温における機械的堅牢性と絶縁耐力を与える。任意選択されるポリイミド対金属（ＰＴＭ）層４は、一般的にポリイミド・コア層の金属ワイヤまたはケーブルへの改善された接着性を与える。任意選択される接着性下塗剤層８は、一般的に高温結合層１０とポリイミド・コア層６の間の改善された接着力を与える。高温結合層１０は、一般的に擦り磨耗および切断に対する改善された機械的抵抗性を与える。任意選択される外側ＰＴＦＥ層１２は、一般的に改善された熱的老朽化抵抗性、化学的抵抗性、および電気アーク・トラッキングに対する抵抗性を与える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
任意選択される最内層（ポリイミド対金属または「ＰＴＭ」結合層）
特にワイヤ／ケーブルの包装への応用において、任意選択される金属対ポリイミド（「ＰＴＭ」）結合層は、実質的に包装系の中心に位置する電気伝導体ワイヤ（またはケーブル）に、実質的に近接して配置することを一般的に意図した最内層として、多くの場合に使用される。典型的なワイヤ／ケーブル包装への応用において、包装された伝導体成分は、一般的に銅のワイヤを含み、該ワイヤは、銅を酸化から保護する役目を果たす金属被覆を有する。該金属被覆は、多くの場合、高純度の錫（典型的には電気メッキによって適用される）であり、該伝導体成分は、１５０℃までの作動温度の定格を有する。
【００３２】
より高い温度の定格（２００℃まで）のために、多くの場合、銀が使用され、２６０℃までの定格のために、多くの場合、ニッケル被覆が使用される。金属被覆には、浸漬法または他の非電気的方法が適用されるかもしれないが、銅の撚線は典型的には電気メッキされ、したがって錫、銀またはニッケルでメッキされているものとして、本明細書の全体をとおして記載される。
【００３３】
好ましくは、ポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層は、ヒートシールされ、またはそうでなければ、ワイヤ／ケーブル包装プロセスの一部として、伝導体材料に確実に結合される。包装されるべき特定の伝導体成分に（最適に）結合する特定のポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層を選択する際には、通常の技術と実験が必要となるかもしれない。
【００３４】
ある実施態様において、ＦＥＰ基本重合体が、ポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層の実質的な（または全体的な）部分として使用される。他の実施態様において、ポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層は、一般的に、少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５または１００重量パーセント、好ましくは約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５または１００重量パーセントのＦＥＰを含む基本重合体を有する。追加的な重合体成分は、それがあるとすれば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］（ＰＦＡ）およびポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）を含む（これらに限定はされないが）他のフッ素重合体を含む。
【００３５】
ポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層は、好ましくは、約０．２５、０．３、０．４、０．５、０．７５、１、２、３、４または５から、約１５、２０、２２または２５．０ミクロンの厚みであり、より好ましくは８、１０または１２から約１４、１５、１６または１７ミクロンの厚みである。
【００３６】
ポリイミド・コア層
ある実施態様において、第二層（電気伝導体から外側の半径方向も含めて考える。）、誘電性基材、または積層系は、基本重合体として単一または複数のポリイミドを含む。このポリイミド層は、本明細書においては、一般的に「コア層」または「ポリイミド・コア層」として言及される。
【００３７】
一般的に、ポリイミド・コア層は、電気絶縁特性および構造強度を与えるに充分な厚みがなければならない。しかし、該ポリイミド・コア層はまた、可撓性をだすために、かつ容易に（かつ密接に）包装されるべき商品にぴったりつくように、充分に薄くなければならない。したがって、ポリイミド・コア層は、一般的に、以下の厚み（ミクロン）、すなわち、８、１０、１２、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、７５、８０、９０、９５、１００、１２０、１２５、１３０、１３５，１４０、１４５および１５０のうちの任意の２つの厚みの間（およびそれら２つの厚みも含む。）の範囲の厚みを有するだろう。ある実施態様においては、該コア層は、約１０から２５ミクロン（たとえば１５ミクロン）の厚みをもつだろう。
【００３８】
ポリイミド・コア層は、一般的には、ポリアミック酸前駆体から誘導される。該ポリアミック酸前駆体はまた、従来の（または従来のものでない）触媒および／または脱水剤を含むことができる。ポリアミック酸溶液をポリイミドフィルムに変換する方法は、当該技術においてよく知られており、ここではさらに議論する必要はない。ポリイミドフィルムを製造するための従来の、または従来にない任意の方法を、本発明のコア層を製造するために用いることができる。
【００３９】
ある実施態様においては、約５〜４０重量％のポリアミック酸前駆体の重合体溶液を、ポリイミド・フィルム製造技術においてよく知られている方法にしたがって、有機溶媒に溶解する。ポリアミック酸溶液は、さらに脂肪酸無水物（無水酢酸等）または芳香族酸無水物のような脱水剤を含む。そのような実施態様において、脂肪族三級アミン（トリエチルアミン等）、芳香族三級アミン（ジメチルアニリン等）およびヘテロ環三級アミン（ピリジン、ピコリン、イソキノリン等）のような触媒が、該酸の乾燥プロセスを加速して、独立のフィルムを形成するために添加される。そのような実施態様においては、ポリアミック酸中のアミド酸基の量に対して、わずかに過剰なモル量で、脱水剤が使用できる。この特定の実施態様においては、約２．０〜３．０モルの脱水材料（ポリアミック酸当量あたり）が有益である。一般的には、同程度の量の三級アミン触媒もまた有益である。
【００４０】
この実施態様においては、ポリアミック酸溶液は、極性溶媒中に溶解したジアミンとジ無水物（またはその前駆体またはその誘導体）との（直接的または間接的な）反応生成物である。本発明のポリイミド類を製造するために有益な一般的なジアミンには、以下のものが含まれる。
【００４１】
１．    ２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン；
２．    ４，４’−ジアミノジフェニルメタン；
３．    ４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド（４，４’−ＤＤＳ）；
４．    ３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（３，３’−ＤＤＳ）；
５．    ４，４’−ジアミノジフェニルスルホン；
６．    ４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（４，４’−ＯＤＡ）；
７．    ３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３，４’−ＯＤＡ）；
８．    １，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ−１３４）；
９．    １，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ−１３３）；
１０．  １，２−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン；
１１．  １，２−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン；
１２．  １，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン；
１３．  １，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン；
１４．  １，５−ジアミノナフタレン；
１５．  １，８−ジアミノナフタレン；
１６．  ２，２’−ビス（トリフルオロメチルベンジジン）；
１７．  ４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン；
１８．  ４，４’−ジアミノジフェニルシラン；
１９．  ４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド
２０．  ４，４’−ジアミノジフェニル−Ｎ−メチルアミン；
２１．  ４，４’−ジアミノジフェニル−Ｎ−フェニルアミン；
２２．  １，２−ジアミノベンゼン（ＯＰＤ）；
２３．  １，３−ジアミノベンゼン（ＭＰＤ）；
２４．  １，４−ジアミノベンゼン（ＰＰＤ）；
２５．  ２，５−ジメチル−１，４−ジアミノベンゼン；
２６．  ２−（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレンジアミン；
２７．  ５−（トリフルオロメチル）−１，３−フェニレンジアミン；
２８．  ２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−ヘキサフルオロプ
ロパン；
２９．  ２，２−ビス（３−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフル
オロプロパン；
３０．  ベンジジン；
３１．  ４，４’−ジアミノベンゾフェノン；
３２．  ３，４’−ジアミノベンゾフェノン；
３３．  ３，３’−ジアミノベンゾフェノン；
３４．  メタキシレンジアミン；
３５．  ビスアミノフェノキシフェニルスルホン；
３６．  ４，４’−イソプロピリデンジアニリン；
３７．  Ｎ，Ｎ−ビス（４−アミノフェニル）メチルアミン；
３８．  Ｎ，Ｎ−ビス（４−アミノフェニル）アニリン；
３９．  ３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル；
４０．  ４−アミノフェニル−３−アミノベンゾエート；
４１．  ２，４−ジアミノトルエン；
４２．  ２，５−ジアミノトルエン；
４３．  ２，６−ジアミノトルエン；
４４．  ２，４−ジアミノ−５−クロロトルエン；
４５．  ２，４−ジアミノ−６−クロロトルエン；
４６．  ４−クロロ−１，２−フェニレンジアミン；
４７．  ４−クロロ−１，３−フェニレンジアミン；
４８．  ２，４−ビス（ベータ−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン；
４９．  ビス−（パラ−ベータ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル；
５０．  パラ−ビス−２−（２−メチル−４−アミノペンチル）ベンゼン；
５１．  １−（４−アミノフェノキシ）−３−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン；
５２．  １−（４−アミノフェノキシ）−４−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン；
５３．  ２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰ
Ｐ）；
５４．  ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳ）；
５５．  ２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ｍ−Ｂ
ＡＰＳ）；
５６．  ４，４’−ビス（アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）；
５７．  ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］エーテル（ＢＡＰＥ）；
５８．  ２，２’−ビス（４−アミノフェニル）−ヘキサフルオロプロパン（６Ｆジ
アミン）；
５９．  ２，２’−ビス（４−フェノキシアニリン）イソプロピリデン；
６０．  ２，４，６−トリメチル−１，３−ジアミノベンゼン；
６１．  ４，４’−ジアミノ−２，２’−トリフルオロメチルジフェニルオキシド；
６２．  ３，３’−ジアミノ−５，５’−トリフルオロメチルジフェニルオキシド；
６３．  ４，４’−トリフルオロメチル−２，２’−ジアミノビフェニル；
６４．  ４，４’−オキシ−ビス［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］；
６５．  ４，４’−オキシ−ビス［（３−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］；
６６．  ４，４’−チオ−ビス［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］；
６７．  ４，４’−チオ−ビス［（３−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］；
６８．  ４，４’−スルホキシ−ビス［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン
］；
６９．  ４，４’−スルホキシ−ビス［（３−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン
］；
７０．  ４，４’−ケト−ビス−［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］；
７１．  ９，９−ビス−（４−アミノフェニル）フルオレン；
７２．  １，３−ジアミノ−２，４，５，６−テトラフルオロベンゼン；
７３．  ３，３’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジンなど
【００４２】
ポリアミック酸（および乾燥・硬化後は、本発明のポリイミド）を製造するのに有益な一般の二無水物には以下のものが含まれる。
１．    ピロメリット酸二無水物（ＰＭＤＡ）；
２．    ３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）；
３．    ３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）；
４．    ４，４’−オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）；
５．    ３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物（ＤＳＤＡ      ）；
６．    ４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス無水フタル酸（Ｂ
ＰＡＤＡ）
７．    ２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物；
８．    １，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物；
９．    １，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物；
１０．  ２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物；
１１．  ２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物；
１２．  ２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物；
１３．  ２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物；
１４．  ２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物；
１５．  ２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物；
１６．  ２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物；
１７．  １，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物；
１８．  １，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物；
１９．  ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物；
２０．  ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物；
２１．  ４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物（６ＦＤＡ）
；
２２．  ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホキシド二無水物；
２３．  テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物；
２４．  ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物；
２５．  チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物；
２６．  フェナントレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物；
２７．  ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物；
２８．  ビス−１，３−ベンゾフランジオン；
２９．  ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル二無水物；
３０．  ビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸
二無水物；
３１．  ２−（３’，４’−ジカルボキシフェニル）−５，６−ジカルボキシベンズイミ
ダゾール二無水物；
３２．    ２−（３’，４’−ジカルボキシフェニル）−５，６−ジカルボキシベンズオ
キサゾール二無水物；
３３．    ２−（３’，４’−ジカルボキシフェニル）−５，６−ジカルボキシベンゾチ
アゾール二無水物；
３４．  ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−２，５−オキサジアゾール−１，３，
４−二無水物；
３５．  ビス−２，５−（３’，４’−ジカルボキシジフェニルエーテル）−１，３，４
−オキサジアゾール二無水物；
３６．  および、同種の二無水物；
３７．  および、それらの酸エステルおよびそれらの酸塩化物誘導体
【００４３】
本発明のある実施態様において、ポリアミック酸を形成するための好ましいジアミンは、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルおよびパラフェニレンジアミンである。好ましい二無水物は、ピロメリット酸二無水物および３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。一般的に、それらから形成して得られるポリイミド・フィルムは、ワイヤ包装用のコア層として適合するのに充分な可撓性があると同時に、多くの他の重合体（およびポリイミド）系と比較して有利なモジュラスと機械的強靭性も有する。
【００４４】
有益な商業的に利用可能なポリイミド・コア層は、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ（米国デラウェア州ウィルミントン）から入手可能なＫａｐｔｏｎ（登録商標）フィルム類を含む。特に、任意の高モジュラスＫａｐｔｏｎ（登録商標）フィルム（７００ｋｐｓｉより大きいモジュラスを有するフィルムを意味する）が、望ましい機械的強靭性のために、特に有益である。しかし、他のポリイミドフィルム、低モジュラスフィルムも使用してよい。
【００４５】
該ポリイミド・コア層は、他の層に対するコア層の接着性を改善するために、その表面を修飾してよい。たとえば、水溶性の分散被覆技術を用いて、ポリイミド対金属結合層または接着性下塗剤層を塗布する前に、ポリイミドフィルムを前処理工程に供することができる。これらの前処理工程には、大気圧下でのコロナ処理・プラズマ処理、減圧下でのプラズマ処理、シランやチタン酸塩によるようなカップリング剤との処理、サンドブラスティング、アルカリ処理、および酸処理を含むが、これらに限定されない。そのような前処理工程は、当該技術分野において良く知られているので、本明細書でさらに議論する必要はない。
【００４６】
コア層および隣接する結合層の間の接着性を改善するために、種々の有機および／または無機金属化合物（例えば、金属酸化物および／または金属錯体類）を添加することも可能である。これらの金属化合物の添加は、たとえば、特許文献６（錫化合物、チタン化合物など）において開示されている。通常、これらの金属化合物は、ポリアミック酸に添加、または未硬化湿潤フィルムに適用される。有機化合物の添加は、コア層および隣接する結合層の間の接着力を改善するために用いられるが、これに関しては、「高度に結合可能なポリイミドから作製される積層構造、改善された接着力を示す積層構造」と題し、２００２年５月１７日に出願され係属中の特許文献７、および「クラッドを有する改善された剥離強度を有するポリイミド組成物」と題し、２００１年５月４日に出願され係属中の特許文献８において議論されている。
【００４７】
任意選択した接着性下塗剤層およびポリイミド対金属（ＰＴＭ）層
本発明のある実施態様に従えば、ポリイミド・コア層の外側表面を、接着性下塗剤層およびポリイミド対金属層で、任意選択的に被覆してよい。
【００４８】
ポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）層および接着性下塗剤層は、同一でも異なってもよいが、しかし、各層は少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、または１００重量％、好ましくは約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、または１００重量％のＦＥＰを含むことを条件とする。もしあるとすれば、追加の重合体成分は、他のフッ素重合体を含むが、該フッ素重合体としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ［テトラフルオロエチレン−ｃｏ−パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）］（ＰＦＡ）およびポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）を含まれるが、これらに限定されない。
【００４９】
接着性下塗剤層およびポリイミド対金属結合層は、好ましくは０．２５、０．５、０．７５、１、２、３、４または５から６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０，２２または２５ミクロンの厚みであり、本発明のある実施態様においては、８、１０または１２から１５、１６または１７ミクロンの厚みである。
【００５０】
本発明のある実施態様において、ポリイミド対金属（「ＰＴＭ」）結合層および接着性下塗剤層は、コロイド状ＦＥＰ重合体を含む水溶性分散物としてポリイミド・コア層に都合よく塗布できる。塗布された分散物は、一般的に約０．０２、０．０５、０．０７５または０．１から約０．１２、０．１３、０．１４または０．１５ミル（約０．５から約３．７５ミクロン）の厚みを有するだろう。
【００５１】
たいてい、これらの層は０．０３から０．０６ミル（約０．７５から約１．５ミクロン）の厚みに塗布されるだろう。両側被覆ポリイミドフィルムは、次いで約３２５℃から約４５０℃（好ましくは３７０℃から４５０℃）の範囲の温度に、約０．２５から５分の間加熱できる。
【００５２】
任意選択の接着性下塗剤層は、特に、隣接するポリイミド層に対する該層の結合温度が低いように設計できる（すなわち、次の温度、すなわち、３７５℃、３８０、３８５、３９０、３９５、４００、４０５、４１０、４１５、４２０および４２５℃のうちの任意の２つの温度の間、およびそれら２つの温度を含める）。
【００５３】
多くの実施態様において、４００から４１０℃の間の範囲の結合温度が特に有益になりうる。多くの場合、積層体全体の構築の間、ポリイミド層を劣化させないよう、最適結合温度は４２５℃未満である。
【００５４】
任意選択の接着性下塗剤層（例えば、「ＦＥＰ」）は、一般にポリイミド・コア層の優れた結合性を与え、次いで高温結合層が塗布される。さらに、ポリイミド対金属層は、ワイヤ、電気伝導体または金属物質に対するポリイミド・コア層の優れた結合性を与える。
【００５５】
ポリイミド対金属層（ＰＴＭ）はまた、本発明の多層構造において、商業用途に使用された場合、電気伝導体からの絶縁体の剥離を容易にするために使用できる。
【００５６】
高温結合層
高温結合層はまた、（任意選択の）フッ素重合体外側層が適用された場合には、ポリイミド対フッ素重合体（「ＰＴＦ」）結合層として、本明細書に引用される。得られるＰＴＦ結合層（すなわち高温結合層）は、外側フッ素重合体層（たとえばＰＴＦＥ）と内側ポリイミド・コア層との間の改善された結合性能を与える。該ＰＴＦ結合層は、好ましくはＰＦＡであり、任意選択的にＦＥＰフッ素重合体と混合してもよい。該ＰＴＦ結合層は、機械的劣化、特に擦り磨耗および切断に対する優れた抵抗性をもった誘電性基材を与える。
【００５７】
好ましい実施態様において、高温結合層（またはＰＴＦ層）は、任意選択的にＦＥＰと混合して、ＰＦＡ／ＦＥＰ混合フッ素重合体を形成する。高温結合層は、少なくとも４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５または１００重量パーセントのＰＦＡ共重合体を有する。しかし、高温結合層の６０重量％までは、ＦＥＰ、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）およびポリ（エチレン−ｃｏ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）からなる群から選択されるフッ素重合体でもよい。
【００５８】
ある実施態様において、該ＰＦＡ／ＦＥＰ混合は、５０、５５、６０、６５または７０重量％から約７５、８０、８５または９０重量パーセントのＰＦＡからなる。この実施態様においては、ＦＥＰ共重合体は、１０、１５、２０または２５重量％から３０、３５、４０、４５または５０重量％の範囲にある。
【００５９】
混合成分として有益である適切なＦＥＰ共重合体は、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＴＥ−５５８２、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＴＥ−９５０３およびＴｅｆｌｏｎ（登録商標）１２０として、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙ（米国デラウェア州、ウィルミントン）より商業的に入手できる。
【００６０】
ＰＦＡは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙ（米国デラウェア州、ウィルミントン）より入手できるＴｅｆｌｏｎ（登録商標）３２２Ｊのような商業的ＰＦＡ材料の水溶性分散物由来のものでもよい。
【００６１】
次いで、該ＰＴＦ結合層（たとえば、ＰＦＡ／ＦＥＰ混合層）をコロイド状水溶性分散物として、接着性下塗剤層（ＦＥＰ）に、または直接、ポリイミド・コア層に塗布できる。これらの分散物は、典型的に、約５、１０、１５、２０または２５重量パーセントから約３０、３５、４０、４５、５０、５５または６０重量パーセントの固形分含量を有する。その後、３５０℃から５００℃で、約０．５０〜５分間、該分散層に熱が加えられる。
【００６２】
本発明のＰＴＦ結合層（または高温結合層）のために、該ＰＦＡは一般的に、以下の温度、すなわち、２２０、２２５、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、２９５、３００、３０５、３１０、３１５および３２０℃のうちの任意の２つの温度（℃）の間（および該温度も含める。）の範囲の融点を有する。
【００６３】
ＰＴＦ結合層（たとえば、ＰＦＡ／ＦＥＰ層）は、被覆または積層技術のいずれによって適用してもよい。
【００６４】
ＰＴＦ結合層（または高温結合層）は、一般的に以下の厚み（ミクロン単位）、すなわち、０．２５、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２、３、４、５、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４および２５ミクロンのうちの任意の２つの厚みの間（およびこれら２つの厚みも含める。）の範囲の厚みを有するだろう。有益な厚みの範囲は、多くの場合、約０．７５ミクロンから２．５ミクロン（一般的には、約０．０３から約０．１０ミル）の範囲にある。実際には、望まれる厚みは、個々のワイヤの規格、特に軍事用または商業的航空機用の規格に依存しうる。
【００６５】
ある実施態様において、高温結合層には、９０重量％のＰＦＡが含まれ、残りはＦＥＰである。この特定の配合は、積層構造全体の剥離強度を改善する。
【００６６】
上記の第一外側層を用いた積層構造は、２、３、４、５、６、７、８、９または１０ポンド／線インチ（「ｐｌｉ」、１ｐlｉ＝１７．９ｋｇ／ｍ）以上の剥離強度を示した。
【００６７】
室温において観察される改善された剥離値（上記第一外側層を用いた結果として）は、極端な温度条件での積層構造全体の結合値を改善することと一般的に相関する。極端な高温および低温の条件は、ワイヤー包装組成物が非常に急激に加熱および冷却される特定の高性能用途（たとえば、航空宇宙用途および航空機用途）に典型的にみられる。本発明の積層体において発見された改善された剥離強度はまた、擦り磨耗に対する改善された抵抗性を与えるとともに、個々の層が薄い層に裂けることなく、ワイヤから積層体を剥がすことを容易にする。
【００６８】
改善された擦り磨耗抵抗性（すなわち、絶縁系の究極的な機械的損傷に対する改善された抵抗性）は、望まれない電気的アーク・トラッキング（絶縁性が機械的に劣化した際に見られる。）が大きな関心事となる用途において、特に有益となりうる。
【００６９】
外側層
本発明のある実施態様に従って、ＰＴＦ結合層、ポリイミド・コア層および任意選択の接着性下塗剤層およびポリイミド対金属層は、外装テープとして、ワイヤ／ケーブルに一般的に応用される。次に外側層はまた、すでに絶縁された電気伝導体の周囲に、典型的には反対方向に巻き付けられる。
【００７０】
この実施態様においては、外側層は、ポリテトラフルオロエチレン（「ＰＴＦＥ」）のような焼結された、または焼結可能なフッ素重合体である基本重合体を含む。ＰＴＦＥ層は、それが高融点であるがゆえに有益となりうる。純粋なＰＴＦＥ層は、３００℃より大きい融点を与えることができるが、他のフッ素重合体をＰＴＦＥと混合して種々の望まれる特性を得てもよい。典型的には、ＰＴＦＥの粘度は、約１０８ＧＰａ・ｓから１０１４ＧＰａ・ｓ、より好ましくは約１０１０ＧＰａ・ｓから１０１２ＧＰａ・ｓ、最も好ましくは１０１１ＧＰａ・ｓのオーダーの範囲にある。
【００７１】
ＰＴＦＥと任意選択的に混合しうる他の可能なフッ素重合体としては、ＦＥＰ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、および他の熱的適合性のあるＴＦＥ共重合体が含まれる。
【００７２】
外側層はまた、ヘキサフルオロプロピレンとテトラフルオロエチレン（ＦＥＰ）でつくられ、約５〜５０重量パーセントのヘキサフルオロプロピレン、約９５〜５０重量パーセントのテトラフルオロエチレンを含む共重合体であることもできる。
【００７３】
外側層は、ワイヤまたはケーブル等について、その構造体が包装されたとき、相当な擦り磨耗抵抗性、化学的抵抗性、および熱的耐久性を一般的に与えるだろう。外側層として使用する場合、厚みは一般的に１から２００ミクロンである。有益な厚みは、一般的に約２、５、７、１０、１５または２５から約３０、３５、４０、４５または５０ミクロンである。
【００７４】
充填剤材料
本発明のいくつかの実施態様において、単一または複数の積層フッ素重合体層またはポリイミド・コア層に対して添加物を組み込み、高温における任意の特定層の性能を改善できる。有益な添加物には、二酸化炭素を生じる炭酸塩（たとえば、炭酸カルシウムまたは炭酸マグネシウム、または充填剤水和物または含水無機物）のような、電気的アークの温度で気体を発生する特性を有する無機物を含む。他の有益な添加物としては、酸化アルミナ、二酸化チタン、燻蒸した酸化アルミナ、炭素、電気伝導体粉末、電気伝導性重合体などを含んでよい。
【００７５】
しかし、他の潜在的に適切な添加物としては、ＰＴＦＥそのもののように、分解の際に炭素質または伝導性の副生物を生成せずに分解する重合体も含まれるだろう。これらの添加物は、特許請求の範囲に記載されている複合材料のフッ素重合体中に、特に、絶縁されるべき導体に最も近い層中に組み込まれてよい。
【００７６】
たとえば、単一または複数の顔料を、レーザー・マーキングのような目的のために、任意のフッ素重合体層またはポリイミド・コア層中に組み込んでもよい。そのような顔料は、フッ素重合体フィルム(または層）の重量基準で、３から１５重量％、好ましくは４から１０重量％、最も好ましくは４から８重量％含んでもよい。たとえば、ＰＴＦＥでつくられる外側フッ素重合体層は、単一の顔料を組み込んで、該層をホワイト・レーザーでマーキングできるようにするために使用してよい。
【００７７】
もう一つの方法として、この目的のために２つの層を使用し、対照的な色の、異なった顔料を組み込むこともできる。その結果、最も外側の顔料組み込み層をレーザー・エッチングすることで、ワイヤ・タイプの同定のための対照的な色を明らかにすることができよう。いくつかの実施態様において、現在商業的に入手できるレーザーのエネルギー密度で、コードを同定するシャープな鮮明度を得るために、最も外側の顔料組み込み層は、約８ミクロンより厚くないようにすべきである。
【００７８】
電気絶縁性テープの形成およびワイヤまたは導体の包装
本発明の誘電性基材は、電気的絶縁の目的のためには、一般的に有益である。該構造体は、テープを与えるために狭い幅に細長く切ることができる。次いで、これらのテープは電気伝導体の周囲に、螺旋状に、または重ね合わせて巻き付けることができる。重ね合わせの量は、巻き付ける角度に依存して変動しうる。包装操作の間に採用される張力もまた、皺を防止するのにちょうど充分な張力から、該テープを伸ばし、かつネックダウンするほどの充分高い張力まで広く変動しうる。
【００７９】
張力が低いときでさえも、引き続くヒート・シール操作の間の熱影響下、テープは多くの場合、収縮するので、びったりと包装することは可能である。テープのヒートシールは、高温結合層を複合材料中の他の層に融着させるに充分な温度と時間で、テープで巻き付けられた導体を処理することによって達成できる。
【００８０】
ヒートシール温度は、絶縁厚さ、金属導体の規格、生産ラインの速度、シーリング・オーブンの長さに依存して、一般的に２４０、２５０、２７５、３００、３２５または３５０℃から３７５、４００、４２５、４５０、４７５または５００℃の範囲を要求する。
【実施例】
【００８１】
以下の実施例において、擦り磨耗に対する抵抗性、およびポリイミド層とフッ素重合体層の間の積層接着力を含むいくつかの特性について、絶縁ワイヤの試験を行った。
【００８２】
機械的擦り磨耗に対する抵抗性は、Ｒｅｐｅａｔｅｄ  Ｓｃｒａｐｅ  Ａｂｒａｓｉｏｎ  Ｔｅｓｔｅｒ、Ｃａｔ．Ｎｏ．１５８ｌ２３８Ｇ１として販売され、ゼネラル・エレクトリック社によって利用可能になっている装置と同様の一個の装置を用いて測定されている。以下の実施例では、擦り磨耗装置は、０．５ｍｍ（０．０１９インチ）の直径の磨耗マンドレルが取り付けられている。該マンドレルに適用される重量は８００グラムであった。ワイヤは試験装置中に置かれ、装置を始動した。絶縁体を除去し、導体を露出するのに必要とされる「サイクル」の数を、擦り磨耗数として記録した。
【００８３】
本発明の発明者は、誘電基材積層体中の接着力は、ワイヤ用の絶縁包装および電子装置用の基材としての誘電性基材の全般的な有益性のみならず、擦り磨耗における性能に直接相関することを見出した。
【００８４】
以下の試験方法は、特定のポリイミド−フッ素重合体積層構造体の種々の層間の接着性を測定するために使用され、本明細書においては、「接着性試験法」として引用する。この試験では、ロボット型ヒートシール装置（Ｐａｃｋ  Ｒｉｔｅ  Ｍａｃｈｉｎｅｓ  Ｍｏｄｅｌ  ＲＴと同様のもの。）および張力試験装置（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｍｏｄｅｌ  １１２２と同様のもの。）を使用している。
【００８５】
試験材料は、およそ６インチの長さで１インチの幅の細長いストリップに切断される。該ストリップは、一つのストリップが他のストリップの直接上部になるように配置される。これはテスト・スタックと呼ぶ。テスト・スタックの一方の末端（およそ１インチの長さ）をロボット型ヒートシール装置中に置き、２本の加熱された金属棒の間でプレスされる。これらの棒の間の圧力、棒の温度、圧力が棒に加えられる時間は、すべて注意深く制御される。該テスト・スタックは、一緒にプレスされ、そしてヒートシール装置から除かれる。試験試料は、一方が融着した末端を有し、各積層試験材料の一つのストリップがシールされた材料から外側に突き出している。
【００８６】
次いで、試験試料は、積層ストリップの「自由」端のうちのひとつを一方の顎部に、そして積層ストリップ群の他方の自由端を他方の顎部に取り付けることによって、張力試験装置に取り付けられる。次いで、張力試験装置を始動させ、２つの顎部が互いに反対方向に移動し始める。この時間の間、２つの顎部の間の張力が測定され、記録される。
【００８７】
該張力は、種々の積層体層の間の接着性を表現する（すなわち、接着性値が大きければ大きいほど、高い張力値を与えるだろう。）。最大の張力値を選び、それを該試料の接着性値として報告する。通常、５つの試料を試験し、それら５つの平均が、試験材料の報告される接着性値となる。
【００８８】
上記の議論のうちのどれも、本発明を制限することを意図するものではない。むしろ、本発明の範囲は、もっぱら、特許請求の範囲にしたがうことが意図されている。
【００８９】
（実施例１）
高モジュラスのポリイミド・フィルム層を有するポリイミド・フッ素重合体絶縁テープ、ＰＦＡとＦＥＰの混合からつくられる高温結合層、およびＦＥＰでつくられる隣接する接着性下塗剤層とポリイミド対金属（ＰＴＭ）層、および高温結合層に隣接する焼結ＰＴＦＥ層が組立てられた。
【００９０】
ポリイミドフィルムの厚みは、通常、０．６５ミル（１７ミクロン）であり、８００ｋｐｓｉを越えるモジュラスを有した。
【００９１】
およそ０．０７ミル（１．８ミクロン）の厚み（最終乾燥厚み）を有する、水性ベースのフッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）の薄層を、ポリイミドフィルム層の両面に塗布して、ポリイミド層の上に、接着性下塗剤層とポリイミド対金属層（ＰＴＭ）の双方を形成した。これら２つの被覆層を、最大フィルム温度４１０℃で、縦型放射熱硬化炉を用いてポリイミドフィルムに融着した。
【００９２】
ＦＥＰ１０重量％およびパーフルオロアルコキシフルオロカーボン（ＰＦＡ）９０重量％を含む層を水溶性溶液として、接着性下塗剤層の全体に渡って被覆して、高温結合層を形成した。該高温結合層は、およそ０．０７ミル（１．８ミクロン）の厚みである。次いで、ポリイミド層（および接着性下塗剤層およびポリイミド対金属層）および高温結合層をテープ状に切断し、ワイヤの周囲に巻き付けた。
【００９３】
ワイヤ導体は、２４ＡＷＧニッケルメッキ１９−３６撚線であった。電気絶縁性テープを該導体に適用し、５０％よりも大きい割合で該テープ自身と重ね合わせるように螺旋状に巻きつけて、「二層」絶縁体を形成した。
【００９４】
次に、厚みが２．０ミル（５１ミクロン）で非焼成のＰＴＦＥテープ、被覆ワイヤの上に、テープとして層を形成させた。該ＰＴＦＥは、熱および圧力を用いて、高温結合層に接着した。該ＰＴＦＥテープは、ホワイト・レーザーでマーキング可能である。ＰＴＦＥ外側テープを、反対方向に適用する以外は、最初のテープとほぼ同じように適用した（クロス・ラップ）。
【００９５】
加熱処理は、１０フィート（３．０メートル）の高さの縦型電気輻射炉中、４８０℃から５４０℃の空気温度で完了した。該炉による被覆ワイヤの処理速度は、約４０フィート／分（１２メートル／分）であった。
【００９６】
実施例１の平均擦り磨耗サイクル数は、１１１サイクルであった。この数は、高張力ポリイミドと標準のＦＥＰ被覆を用いてつくられた同様のワイヤと比較して、擦り磨耗においておよそ２０％の増加を意味している。
【００９７】
（実施例２）
実施例２は積層系として組立てられが、ワイヤ上に巻き付けなかった。以下に実施例１と実施例２の相違を議論する。実施例２では、４層複合材料が外側ＰＴＦＥ層に対して積層された。該４層複合材料は、２つの被覆層（すなわち、接着性下塗剤層およびポリイミド対金属（ＰＴＭ）層）、ポリイミド・コア層、および高温結合層（ＰＦＡ／ＦＥＰ）からなっていた。これらの４つの層は、最大フィルム温度３７５℃、１０ｐｓｉ、１０秒間の条件で外側層（ＰＴＦＥ）に融着させた。しかし、該５層複合材料は、ワイヤの周囲に巻き付けずに、シート状積層体のままとした。
【００９８】
全体の積層構造体の剥離強度は、接着性試験法により、ワイヤ導体なしで１９８８ｇ／インチ(７８２．７ｇ／ｃｍ)と測定された。
【００９９】
(実施例３)
実施例３は実施例２にしたがって組立てられた。実施例３についての相違は、積層条件が、最大フィルム温度３７５℃、ちょうど３ｐｓｉ、１０秒間であることであった。
【０１００】
全体の積層構造体の剥離強度は、接着性試験法により、ワイヤ導体なしで１７５９ｇ／インチ（６９２．５ｇ／ｃｍ）と測定された。
【０１０１】
（比較試験例１）
この比較例の電気絶縁基材は、以下の点以外は実施例１にしたがって作製された（ワイヤの周囲に巻き付け、擦り磨耗抵抗性を測定）。
【０１０２】
およそ０．１ミル（２．５ミクロン）の厚さの水性ベースのフッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）の薄層を、ポリイミド材料の両側に塗布して、ＦＥＰ（ＰＦＡなし）でつくられるポリイミド対金属（ＰＴＭ）層および「結合層」を形成した。該「結合層」が、実施例１の接着性下塗剤層および高温結合層（ＰＴＦ層）に入れ替わった。
【０１０３】
縦型輻射熱硬化炉を使用して、最高フィルム温度がおよそ４１０℃で、被覆層をポリイミド層に融着した。該積層体は、実施例１にしたがってテープ状に切断され、ワイヤの周囲に巻き付けられた。
【０１０４】
２．０ミル（５１ミクロン）の厚さ（公称）の非焼成のレーザー・マーキング可能なテープであるＰＴＦＥテープを、実施例１と同様に巻き付けた。
【０１０５】
該融着ワイヤを、擦り磨耗抵抗性の試験に供した。このワイヤ絶縁体の破損に至る平均サイクル数は、６５から９２サイクルの範囲にあることが観察された。
【０１０６】
（比較試験例２）
比較例２は、比較例１にしたがって作製された。しかし、およそ０．０７ミル（１．８ミクロン）の厚さ（最終乾燥厚さ）の水性ベースのフッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）（ＰＦＡなし）の薄層を、ポリイミド・フィルムの両面に塗布した。縦型輻射熱硬化炉を使用して、最高フィルム温度がおよそ４１０℃で、被覆層をポリイミド層に融着した。
【０１０７】
次いで、ＦＥＰの接着性下塗剤層の上に、水性ベースのＦＥＰフッ素重合体の第２層をトップ・コートした。このようにして、トップ・コート層の厚みは、およそ０．１４ミル（３．６ミクロン）の厚みに増加した。該電気的絶縁性複合材料は、実施例１にしたがって、ワイヤの周囲に巻き付けた。
【０１０８】
２．０ミル（５１ミクロン）の厚さ（公称）の非焼成のレーザー・マーキング可能なテープであるＰＴＦＥテープが、実施例１にしたがって絶縁ワイヤの周囲に巻き付けられた。
【０１０９】
次いで、テープで包装された導体を加熱プロセスに供して、ＰＩ−ＦＰテープを融着するとともにＰＴＦＥテープを焼成した。加熱処理は、１０フィート（３．０メートル）の高さの縦型電気輻射炉中、４８０℃から５４０℃の空気温度で完了した。該炉によるワイヤの線速度は、４０フィート／分（１２メートル／分）であった。
【０１１０】
融着ワイヤは、擦り磨耗抵抗性のために試験した。このワイヤ絶縁体についての破損に至る平均サイクル数は８９サイクルと観察された。
【０１１１】
（比較試験例３）
比較実験例３が、高温結合層がいかなるＰＦＡも含まないこと、および純粋なＦＥＰ共重合体で作製されていること以外は、実施例２にしたがって作製された。使用された最大フィルム温度は、実施例２の積層条件にしたがった。積層条件は、３７５℃、１０ｐｓｉおよび１０秒に設定された。
【０１１２】
しかし、積層構造体全体の剥離強度は、ふたたびワイヤ導体なしで、接着性試験法にしたがい、ちょうど１２２５ｇ／インチ（４８２．３ｇ／ｃｍ）と測定された。この値は、実施例２の剥離強度数[１９８８ｇ／インチ(７８２．７ｇ／ｃｍ）]よりも明白に低い。
【０１１３】
（比較試験例４）
比較試験例４が、最大フィルム温度が３７５℃、３ｐｓｉ、１０秒に設定された以外は、実施例３にしたがい作製された。ふたたび、高温結合層（ＰＴＦ層）は、純粋なＦＥＰ共重合体とした。
【０１１４】
積層構造体全体の剥離強度は、ワイヤ導体なしで、接着性試験法にしたがい、１２６１ｇ／インチ（４９６．５ｇ／ｃｍ）と測定された。この値は、実施例３の剥離強度数[１７５９ｇ／インチ(６９２．５ｇ／ｃｍ）]よりも明白に低い。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】伝導性ワイヤまたはケーブルの周囲に巻き付けられた、本発明の誘電性基材を図解する。本発明の誘電性基材は実際には、ワイヤまたはケーブルの周囲に重なり合いをつけた態様で巻き付けられるのが典型的であるが、単純化のため（不必要な混乱を避けるため）、図１では重なり合いのない包装を図解している。
【符号の説明】
【０１１６】
２    ワイヤまたはケーブル
４    ポリイミド対金属（ＰＴＭ）層
６    ポリイミド・コア層
８    接着性下塗剤層
１０  高温結合層
１２  外部ＰＴＦＥ層
１４  本発明の多層ポリイミドとフッ素重合体の基材
【図１】
2005035300.tif 000007
【外国語明細書】
2005035300000001.pdf